車両制御システム及び制御装置
【課題】確実に内燃機関を始動することができる車両制御システム及び制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】制御装置６は、内燃機関７、回転電機１０、及び、クラッチ９を制御し、クラッチ９をスリップ状態とし回転電機１０側からの動力により内燃機関７の出力軸２０を回転させた後に内燃機関７の燃焼室７１に燃料を噴射して点火し内燃機関７を始動する第１始動制御と、内燃機関７の出力軸７１の回転が停止した状態で内燃機関７の燃焼室７１に燃料を噴射して点火し出力軸２０を回転させた後にクラッチ９を介した回転電機１０側からの動力により出力軸２０の回転をアシストし内燃機関を始動する第２始動制御とを実行可能である。そして、制御装置６は、第２始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火した後、検出装置５５が検出する燃焼室７１内の圧力が上昇しない場合、第２始動制御から第１始動制御に切り替えて内燃機関７を始動する。
【解決手段】制御装置６は、内燃機関７、回転電機１０、及び、クラッチ９を制御し、クラッチ９をスリップ状態とし回転電機１０側からの動力により内燃機関７の出力軸２０を回転させた後に内燃機関７の燃焼室７１に燃料を噴射して点火し内燃機関７を始動する第１始動制御と、内燃機関７の出力軸７１の回転が停止した状態で内燃機関７の燃焼室７１に燃料を噴射して点火し出力軸２０を回転させた後にクラッチ９を介した回転電機１０側からの動力により出力軸２０の回転をアシストし内燃機関を始動する第２始動制御とを実行可能である。そして、制御装置６は、第２始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火した後、検出装置５５が検出する燃焼室７１内の圧力が上昇しない場合、第２始動制御から第１始動制御に切り替えて内燃機関７を始動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システム及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載され、車両を制御するための従来のシステムとして、例えば、特許文献１には、パラレルハイブリッド駆動部であって、ドライブトレーン内に内燃機関、特に燃料を直接噴射する機構を備えた内燃機関が統合されており、さらにこの内燃機関と少なくとも１つの電気駆動部との間には分離クラッチが配設されたハイブリッド駆動部が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５２７４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような特許文献１に記載のハイブリッド駆動部は、クランクシャフトの停止位置が上死点１００°〜１２０°である場合には直噴によりエンジン始動し、それ以外の場合には制御部によって分離クラッチが制御され、スタータ支援なしの動的な直結スタートによりエンジン始動を行っているが、例えば、より確実なエンジン始動の点で、更なる改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、確実に内燃機関を始動することができる車両制御システム及び制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る車両制御システムは、車両の走行用動力源である筒内直接噴射式の内燃機関及び回転電機と、前記内燃機関と前記回転電機とを連結可能であるクラッチと、前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記クラッチをスリップ状態とし前記回転電機側からの動力により前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動する第１始動制御と、前記内燃機関の出力軸の回転が停止した状態で前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記出力軸を回転させた後に前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記出力軸の回転をアシストし前記内燃機関を始動する第２始動制御とを実行可能である制御装置と、前記内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する検出装置とを備え、前記制御装置は、前記第２始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火した後、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が上昇しない場合、前記第２始動制御から前記第１始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動することを特徴とする。
【０００７】
また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記第２始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火した後、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が低下した場合、前記第２始動制御から前記第１始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動し、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が低下しなかった場合、前記第２始動制御を継続して前記内燃機関を始動するものとすることができる。
【０００８】
また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記第２始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火した後、予め設定された判定時間経過するまでに、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が予め設定された判定値より大きくならなかった場合、前記第２始動制御から前記第１始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動するものとすることができる。
【０００９】
また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記第２始動制御を実行する場合、前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火した後、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が上昇した際に、前記内燃機関の出力軸の回転にかかわらず、前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記内燃機関の出力軸の回転のアシストを開始するものとすることができる。
【００１０】
また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記第２始動制御として、前記内燃機関の出力軸が回転しない程度に前記クラッチをスリップ状態とした後、前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記クラッチの伝達トルクを増大させて前記内燃機関を始動するものとすることができる。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、車両の駆動輪への動力の伝達経路に対して、走行用動力源である筒内直接噴射式の内燃機関、クラッチ、走行用動力源である回転電機の順で配置される駆動装置を制御する制御装置であって、前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記クラッチをスリップ状態とし前記回転電機側からの動力により前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動する第１始動制御と、前記内燃機関の出力軸の回転が停止した状態で前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記出力軸を回転させた後に前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記出力軸の回転をアシストし前記内燃機関を始動する第２始動制御とを実行可能であり、さらに、前記第２始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火した後、検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が上昇しない場合、前記第２始動制御から前記第１始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る車両制御システム、制御装置は、確実に内燃機関を始動することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態に係る車両制御システムの概略構成図である。
【図２】図２は、実施形態に係る車両制御システムのエンジンの燃焼室を含む部分断面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る車両制御システムのエンジンの筒内圧について説明する線図である。
【図４】図４は、実施形態に係る車両制御システムのＥＣＵによる制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、実施形態に係る車両制御システムの動作の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１５】
［実施形態］
図１は、実施形態に係る車両制御システムの概略構成図、図２は、実施形態に係る車両制御システムのエンジンの燃焼室を含む部分断面図、図３は、実施形態に係る車両制御システムのエンジンの筒内圧について説明する線図、図４は、実施形態に係る車両制御システムのＥＣＵによる制御の一例を示すフローチャート、図５は、実施形態に係る車両制御システムの動作の一例を示すタイムチャートである。
【００１６】
本実施形態は、１つのモータジェネレータと１つのエンジンを備えたいわゆる１モータパラレルハイブリッド形式の車両制御システムである。本実施形態は、車両に適用されるものであり、典型的には、下記の構成要素を有している。
（１）筒内圧センサ（ＣＰＳ）を取り付けた直噴エンジン。
（２）エンジンとモータジェネレータとを接断自在なクラッチ。
【００１７】
そして、本実施形態は、これらの構成要素によって、エンジン始動を行う場合に、例えば、筒内圧に基づいて第１始動制御と第２始動制御とを切り替えることで、状況に応じたより確実なエンジン始動を実現している。
【００１８】
具体的には、本実施形態の車両制御システム１は、図１に示すように、車両２に搭載され、この車両２を制御するためのシステムであり、典型的には、車両２のエンジン停止状態からの始動を制御するエンジン始動制御システムである。車両２は、車両２を走行させるための走行用動力源（原動機）として、内燃機関としてのエンジン７と、回転電機としてのモータジェネレータ１０とを搭載したいわゆる「ハイブリッド車両」である。より詳細には、車両２は、１つのモータジェネレータ１０と自動変速機である変速機１２とを備えたいわゆる１ＭＧ＋ＡＴ型の「パラレルハイブリッド車両」である。
【００１９】
車両制御システム１は、車両２の駆動輪３を駆動する駆動装置４と、車両２の状態を検出する状態検出装置５と、駆動装置４を含む車両２の各部を制御する制御装置としてのＥＣＵ６とを備える。
【００２０】
駆動装置４は、車両２においてパラレルハイブリッド形式のパワートレーンを構成し、１つのエンジン７と、１つのモータジェネレータ１０とを有し、これらにより駆動輪３を回転駆動するものである。
【００２１】
駆動装置４は、エンジン７と、ダンパ機構８と、クラッチとしてのＫ０クラッチ９と、モータジェネレータ１０とを備える。さらに、駆動装置４は、トルクコンバータ１１と、変速機１２と、プロペラ軸１３と、デファレンシャルギヤ１４と、ドライブ軸１５とを備える。また、トルクコンバータ１１は、ロックアップ機構１６と、流体伝達機構１７とを含んで構成される。変速機１２は、Ｃ１クラッチ１８と、変速機本体１９とを含んで構成される。
【００２２】
この駆動装置４は、各構成要素が駆動輪３への動力の伝達経路に対して、エンジン７、ダンパ機構８、Ｋ０クラッチ９、モータジェネレータ１０、トルクコンバータ１１のロックアップ機構１６、流体伝達機構１７、変速機１２のＣ１クラッチ１８、変速機本体１９、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５の順で相互に動力伝達可能に配置される。この場合、駆動装置４は、エンジン７の出力軸（内燃機関出力軸）であるクランク軸２０とモータジェネレータ１０の出力軸（電動機出力軸）であるのロータ軸２１とがダンパ機構８、Ｋ０クラッチ９を介して連結される。さらに、駆動装置４は、ロータ軸２１と駆動輪３とがトルクコンバータ１１、変速機１２、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５等を介して連結される。
【００２３】
より詳細には、エンジン７は、燃焼室７１（図２参照）で燃料を燃焼させることにより燃料のエネルギを機械的仕事に変換して動力として出力する熱機関である。エンジン７は、燃料の燃焼に伴ってクランク軸２０に機械的な動力（エンジントルク）を発生させ、この機械的動力をクランク軸２０から出力可能である。
【００２４】
ここで、本実施形態のエンジン７は、図２に示すように、いわゆる多気筒筒内直接噴射式の内燃機関である。すなわち、エンジン７は、燃料噴射装置（インジェクタ）７０によって燃料噴霧７０ａを燃焼室７１に直接噴射するものである。エンジン７は、シリンダボア７２内に往復運動可能に設けられるピストン７３が２往復する間に一連の４行程を行う、いわゆる４サイクルエンジンである。エンジン７は、典型的には、ピストン７３がシリンダボア７２内を吸気行程上死点から下降することで、吸気弁７４の開弁に伴って、吸気管、サージタンク、インテークマニホールド、吸気ポート７５等の吸気通路７６を介して燃焼室７１内に空気が吸入される（吸気行程）。そして、エンジン７は、ピストン７３が吸気行程下死点を経てシリンダボア７２内を上昇することで空気が圧縮される（圧縮行程）。このとき、エンジン７は、吸気行程又は圧縮行程にて燃料噴射装置７０から燃焼室７１内へ燃料が噴射され、この燃料と空気とが混合して混合気を形成する。そして、エンジン７は、ピストン７３が圧縮行程上死点付近に近づくと点火プラグ７７により混合気に点火され、該混合気が着火して燃焼し、その燃焼圧力によりピストン７３を下降させる（膨張行程）。燃焼後の混合気は、ピストン７３が膨張行程下死点を経て吸気行程上死点に向かって再び上昇することで、排気弁７８の開弁に伴って、排気ポート７９を介して排気ガスとして放出される（排気行程）。このピストン７３のシリンダボア７２内での往復運動は、コネクティングロッドを介してクランク軸２０（図１参照）に伝えられ、ここで回転運動に変換され、出力として取り出される。そして、ピストン７３は、カウンタウェイトと共にクランク軸２０が慣性力によりさらに回転することで、このクランク軸２０の回転に伴ってシリンダボア７２内を往復する。このクランク軸２０が２回転することで、ピストン７３はシリンダボア７２を２往復し、この間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行い、燃焼室７１内で１回の爆発が行われる。
【００２５】
このエンジン７は、車両２の停車中、走行中にかかわらず、作動状態と非作動状態とを切り替え可能である。ここで、エンジン７の作動状態（エンジン７を作動させた状態）とは、駆動輪３に作用させる動力を発生する状態であり、燃焼室７１で燃料を燃焼して生じる熱エネルギをトルクなどの機械的エネルギの形で出力する状態である。つまり、エンジン７は、作動状態では燃焼室７１で燃料を燃焼させて車両２の駆動輪３に作用させる動力を発生する。一方、エンジン７の非作動状態、すなわち、エンジン７の作動を停止させた状態とは、動力の発生を停止した状態であり、燃焼室７１への燃料の供給をカットし（フューエルカット）、燃焼室７１で燃料を燃焼させずトルクなどの機械的エネルギを出力しない状態である。
【００２６】
図１に戻って、Ｋ０クラッチ９は、エンジン７のクランク軸２０とモータジェネレータ１０のロータ軸２１とをダンパ機構８を介して連結可能である。Ｋ０クラッチ９は、クランク軸２０とロータ軸２１とを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態と、係合状態と解放状態との間のスリップ状態とに切り替え可能である。Ｋ０クラッチ９は、係合状態となることで、クランク軸２０とロータ軸２１とをダンパ機構８を介して一体回転可能に連結し、エンジン７とモータジェネレータ１０との間での動力伝達が可能な状態となる。一方、Ｋ０クラッチ９は、解放状態となることでクランク軸２０とロータ軸２１とを切り離しエンジン７とモータジェネレータ１０との間での動力伝達が遮断された状態となる。
【００２７】
Ｋ０クラッチ９は、種々のクラッチを用いることができ、例えば、湿式多板クラッチや乾式単板クラッチ等の摩擦式ディスククラッチ装置を用いることができる。ここでは、Ｋ０クラッチ９は、例えば、Ｋ０クラッチ９に供給される作動油の油圧であるクラッチ油圧に応じて作動する油圧式の装置である。Ｋ０クラッチ９は、クラッチ油圧に応じた係合力（クラッチ板を係合する押圧力）が０である場合に係合が完全に解除された解放状態となり、係合力が大きくなるにしたがってスリップ状態（半係合状態）を経て完全に係合した係合状態となる。Ｋ０クラッチ９における伝達トルクは、解放状態では０であり、スリップ状態では係合力に応じた大きさとなり、係合状態では最大となる。なお、以下で説明するＣ１クラッチ１８、ロックアップクラッチ２５についてもこのＫ０クラッチ９とほぼ同様である。
【００２８】
モータジェネレータ１０は、例えば、交流同期電動機等である。モータジェネレータ１０は、固定子としてのステータ２２がケース等に固定され、回転子としてのロータ２３がステータ２２の径方向内側に配置されてロータ軸２１に一体回転可能に結合される。モータジェネレータ１０は、インバータなどを介して蓄電装置としてのバッテリ２４から供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能（力行機能）と、入力された機械的動力を電力に変換しインバータなどを介してバッテリ２４に充電する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えた回転電機である。モータジェネレータ１０は、例えば、バッテリ２４からインバータを介して交流電力の供給を受けて駆動し、ロータ軸２１に機械的な動力（モータトルク）を発生させ、この機械的動力をロータ軸２１から出力可能である。
【００２９】
トルクコンバータ１１は、流体継手の一種であり、モータジェネレータ１０のロータ軸２１に連結される。トルクコンバータ１１は、エンジン７又はモータジェネレータ１０からの動力を、ロックアップクラッチ２５を介して伝達するロックアップ機構１６と、作動油（作動流体）を介して伝達する流体伝達機構１７とを有する。ロックアップ機構１６は、ロックアップクラッチ２５を介してロータ軸２１とトルクコンバータ１１の出力軸（流体伝達装置出力軸）２６とを連結可能である。流体伝達機構１７は、ポンプ（ポンプインペラ）１７ｐ、タービン（タービンランナ）１７ｔ、ステータ１７ｓ、ワンウェイクラッチ１７ｃ等を含んで構成され、内部に作動流体としての作動油が充填される。ポンプ１７ｐは、ロータ軸２１と一体回転可能に連結され、タービン１７ｔは、出力軸２６と一体回転可能に連結される。ロックアップクラッチ２５は、ロータ軸２１とタービン１７ｔとを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態と、係合状態と解放状態との間のスリップ状態とに切り替え可能である。トルクコンバータ１１は、エンジン７又はモータジェネレータ１０からの動力を、ロックアップクラッチ２５の状態に応じて、ロックアップ機構１６、又は、流体伝達機構１７を介して出力軸２６に伝達し、この出力軸２６から出力することができる。
【００３０】
変速機１２は、トルクコンバータ１１からの動力を、Ｃ１クラッチ１８を介して変速機本体１９に伝達し、変速機本体１９にて変速して駆動輪３側に出力する。Ｃ１クラッチ１８は、トルクコンバータ１１の出力軸２６と駆動輪３とを変速機本体１９、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５等を介して連結可能である。ここでは、Ｃ１クラッチ１８は、トルクコンバータ１１の出力軸２６と変速機本体１９の入力軸２７とを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態と、係合状態と解放状態との間のスリップ状態とに切り替え可能である。変速機本体１９は、例えば、有段自動変速機（ＡＴ）、無段自動変速機（ＣＶＴ）、マルチモードマニュアルトランスミッション（ＭＭＴ）、シーケンシャルマニュアルトランスミッション（ＳＭＴ）、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）などのいわゆる自動変速機である。ここでは、変速機本体１９は、例えば、有段自動変速機が適用される。
【００３１】
デファレンシャルギヤ１４は、プロペラ軸１３からの動力を、各ドライブ軸１５を介して各駆動輪３に伝達する。デファレンシャルギヤ１４は、車両２が旋回する際に生じる旋回の中心側、つまり内側の駆動輪３と、外側の駆動輪３との回転速度の差を吸収する。
【００３２】
上記のように構成される駆動装置４は、エンジン７が発生させた動力をクランク軸２０からダンパ機構８、Ｋ０クラッチ９、ロータ軸２１、トルクコンバータ１１、変速機１２、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５を介して駆動輪３に伝達することができる。また、駆動装置４は、モータジェネレータ１０が発生させた動力をロータ軸２１から、Ｋ０クラッチ９を介さずに、トルクコンバータ１１、変速機１２、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５を介して駆動輪３に伝達することができる。この結果、車両２は、駆動輪３と路面との接地面に駆動力［Ｎ］が生じ、これにより走行することができる。
【００３３】
状態検出装置５は、車両２の状態を検出するものであり、車両２の状態を表す種々の状態量や物理量、スイッチ類の作動状態等を検出するものである。状態検出装置５は、ＥＣＵ６と電気的に接続されており、相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行うことができる。状態検出装置５は、例えば、アクセル開度センサ５０、ブレーキセンサ５１、車速センサ５２、クランク角センサ５３、充電状態検出器５４等を含む。アクセル開度センサ５０は、運転者による車両２のアクセルペダルの操作量（アクセル操作量、加速要求操作量）に相当するアクセル開度を検出する。ブレーキセンサ５１は、運転者による車両２のブレーキペダルの操作量（ブレーキ操作量、制動要求操作量）に相当するマスタシリンダ圧、あるいは、ブレーキ踏力等を検出する。車速センサ５２は、車両２の走行速度である車速を検出する。クランク角センサ５３は、クランク軸２０の回転角度であるクランク角度を検出する。ＥＣＵ６は、このクランク角度に基づいて、エンジン７の各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別すると共に、クランク軸２０の回転数（回転速度）であるエンジン回転数を算出することができる。充電状態検出器５４は、バッテリ２４の蓄電量（充電量）やバッテリ電圧等に応じた蓄電状態ＳＯＣを検出する。
【００３４】
ＥＣＵ６は、車両制御システム１の全体の制御を統括的に行い、エンジン７やモータジェネレータ１０等を協調して制御するための制御ユニットである。ＥＣＵ６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＥＣＵ６は、状態検出装置５が電気的に接続され、また、エンジン７の燃料噴射装置７０、点火プラグ７７、スロットル装置、モータジェネレータ１０のインバータ、バッテリ２４等が電気的に接続される。さらに、ＥＣＵ６は、Ｋ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８及び変速機本体１９等に油圧制御装置２８を介して接続され、油圧制御装置２８を介してこれらの動作を制御する。ＥＣＵ６は、状態検出装置５が検出した検出結果に対応した電気信号が入力され、入力された検出結果に応じてエンジン７、モータジェネレータ１０のインバータ、油圧制御装置２８等の駆動装置４の各部に駆動信号を出力しこれらの駆動を制御する。
【００３５】
ここで、油圧制御装置２８は、作動流体としての作動油（オイル）の油圧によって、変速機本体１９の変速動作やＫ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８等の係合要素の係合・解放・スリップ動作を制御するものである。油圧制御装置２８は、ＥＣＵ６により制御される種々の公知の油圧制御回路を含んで構成され、例えば、複数の油路、オイルリザーバ、オイルポンプ、複数の電磁弁などを含んで構成される。油圧制御装置２８は、ＥＣＵ６からの信号に応じて、駆動装置４の各部に供給される作動油の流量あるいは油圧を制御する。
【００３６】
ＥＣＵ６は、例えば、アクセル開度、車速等に基づいてエンジン７のスロットル装置を制御し、吸気通路７６のスロットル開度を調節し、吸入空気量を調節して、その変化に対応して燃料噴射量を制御し、燃焼室７１に充填される混合気の量を調節してエンジン７の出力を制御する。また、ＥＣＵ６は、例えば、アクセル開度、車速等に基づいて油圧制御装置２８を制御し、変速機本体１９の変速動作やＫ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８等の係合・解放・スリップ動作等を制御する。
【００３７】
上記のように構成される車両制御システム１は、ＥＣＵ６が駆動装置４を制御し、エンジン７とモータジェネレータ１０とを併用又は選択使用することで、車両２を様々な走行モードで走行させることができる。
【００３８】
ＥＣＵ６は、例えば、Ｋ０クラッチ９を係合状態（Ｋ０クラッチＯＮ）としかつエンジン７を作動させ、走行用動力源であるエンジン７とモータジェネレータ１０とのうちエンジン７から出力する動力（エンジントルク）のみを駆動輪３に伝達させる。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。これにより、車両制御システム１は、「エンジン走行」モードを実現することができる。したがって、車両２は、走行用動力源のうちエンジン７のみを用いて走行することができる。
【００３９】
また、ＥＣＵ６は、例えば、上記のようにＫ０クラッチ９を係合状態（Ｋ０クラッチＯＮ）としかつエンジン７を作動させた状態で、要求駆動力やバッテリ２４の蓄電状態ＳＯＣに応じてモータジェネレータ１０を力行させ、エンジン７から出力する動力と、モータジェネレータ１０から出力する動力（モータトルク）とを統合して駆動輪３に伝達させる。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。これにより、車両制御システム１は、「ＨＶ走行」モードを実現することができる。したがって、車両２は、エンジン７とモータジェネレータ１０とを併用して走行することができる。
【００４０】
さらに、ＥＣＵ６は、例えば、Ｋ０クラッチ９を解放状態（Ｋ０クラッチＯＦＦ）としかつエンジン７を停止し非作動状態とした上で、モータジェネレータ１０を力行させ、走行用動力源であるエンジン７とモータジェネレータ１０とのうちモータジェネレータ１０から出力する動力のみを駆動輪３に伝達させる。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。また、エンジン７は、非作動状態でありかつＫ０クラッチ９が解放状態であるから、クランク軸２０の回転も停止している。これにより、車両制御システム１は、「ＥＶ走行」モードを実現することができる。したがって、車両２は、走行用動力源のうちモータジェネレータ１０のみを用いて走行することができる。このとき、車両２は、基本的にはクランク軸２０とロータ軸２１とがＫ０クラッチ９にて機械的に切り離された状態となり、エンジン７の回転抵抗が作用しない状態となる。
【００４１】
また、ＥＣＵ６は、例えば、車両２の減速走行時に、モータジェネレータ１０を制御し、駆動輪３からロータ軸２１に伝達される動力によってモータジェネレータ１０にて回生により発電し、これに伴ってロータ軸２１に生じる機械的動力（負のモータトルク）を駆動輪３に伝達する。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。これにより、車両制御システム１は、「回生走行」モードを実現することができる。したがって、車両２は、モータジェネレータ１０により回生制動されて減速走行することができる。
【００４２】
そして、ＥＣＵ６は、例えば、エンジン７が非作動状態でありクランク軸２０の回転が停止した状態からエンジン７を始動する場合、異なる２つの始動モードでエンジン７を始動することができる。ＥＣＵ６は、状況に応じて第１始動制御としてのＫ０始動制御と、第２始動制御としての着火始動制御とを使い分けることができる。
【００４３】
ＥＣＵ６は、Ｋ０始動制御を実行する場合、モータジェネレータ１０をエンジン７のスタータモータとして利用しエンジン７を始動させる。この場合、ＥＣＵ６は、下記のようにしてＫ０始動制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ６は、エンジン７、モータジェネレータ１０、及び、Ｋ０クラッチ９を制御し、まず、Ｋ０クラッチ９をスリップ状態としモータジェネレータ１０側からの動力によりエンジン７のクランク軸２０を回転（クランキング）させる。すなわち、ＥＣＵ６は、Ｋ０クラッチ９をスリップ状態としモータジェネレータ１０が出力する動力の一部をクランク軸２０のクランキングトルク（始動トルク）として利用してクランク軸２０を回転させる。そして、ＥＣＵ６は、クランク軸２０を回転させた後に、回転数が所定回転数を超えたら、燃料噴射装置７０から燃焼室７１に燃料を噴射し点火プラグ７７によって点火しエンジン７を始動する（Ｋ０始動）。その後、ＥＣＵ６は、エンジン回転数が自律運転可能な回転数となりエンジン７が完全に始動しエンジン回転数とモータ回転数とがほぼ同期した際にＫ０クラッチ９を完全に係合した係合状態とする。
【００４４】
また、ＥＣＵ６は、エンジン７が筒内直接噴射式の内燃機関であるため、下記のようにして着火始動制御を実行することでもエンジン７を始動させることができる。すなわち、ＥＣＵ６は、エンジン７を制御し、クランク軸２０の回転が停止した状態で燃料噴射装置７０から燃焼室７１に燃料を噴射し点火プラグ７７によって点火してクランク軸２０を回転させてエンジン７を始動する。ここでは、ＥＣＵ６は、エンジン７、モータジェネレータ１０、及び、Ｋ０クラッチ９を制御し、まず、クランク軸２０の回転が停止した状態でエンジン７の燃焼室７１、典型的には膨張行程で停止した気筒の燃焼室７１に燃料を噴射して点火し、燃料の燃焼エネルギによってクランク軸２０の回転を開始する。その後、ＥＣＵ６は、燃焼によりクランク軸２０が回転を開始した状態でＫ０クラッチ９の伝達トルクを増大させて、Ｋ０クラッチ９を介したモータジェネレータ１０側からの動力の一部によりクランク軸２０の回転をアシストしてエンジン７を始動する（着火始動）。その後、ＥＣＵ６は、エンジン回転数が自律運転可能な回転数となりエンジン７が完全に始動しエンジン回転数とモータ回転数とがほぼ同期した際にＫ０クラッチ９を完全に係合した係合状態とする。
【００４５】
このとき、ＥＣＵ６は、この着火始動制御では混合気への点火が完了するまではＫ０クラッチ９のトルク容量をクランク軸２０が回転し始めない程度の大きさの待機時トルク容量に設定しておく。つまり、ＥＣＵ６は、着火始動制御として、点火が完了するまではクランク軸２０が回転しない程度にＫ０クラッチ９をスリップ状態としＫ０クラッチ９のトルク容量を待機時トルク容量とする。その後、ＥＣＵ６は、燃焼室７１に燃料を噴射して点火しクランク軸２０を回転させた後にＫ０クラッチ９の伝達トルク（トルク容量）を増大させてエンジン７を始動する。これにより、この車両制御システム１は、燃焼が開始してクランク軸２０の回転が始まったら、すぐにＫ０クラッチ９のトルク容量を着火始動アシストトルク容量に増加し、Ｋ０クラッチ９を介してクランク軸２０にアシストトルクを伝達することができる。この結果、車両制御システム１は、より確実にかつ迅速にエンジン７を始動することができる。なお、この待機時トルク容量は、０であってもよい。この場合、ＥＣＵ６は、着火始動制御として、クランク軸２０の回転が停止した状態で燃焼室７１に燃料を噴射して点火しクランク軸２０を回転させた後にＫ０クラッチ９をスリップ状態としＫ０クラッチ９の伝達トルク（トルク容量）を増大させてエンジン７を始動する。
【００４６】
なお、ＥＣＵ６は、油圧制御装置２８を制御して、Ｋ０クラッチ９に供給されるクラッチ油圧であるＫ０圧を調節し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を調節することで、エンジン７の始動時におけるＫ０クラッチ９の伝達トルク（以下、「Ｋ０トルク」という場合がある。）を調節することができる。ここでは、Ｋ０クラッチ９のトルク容量は、Ｋ０始動と着火始動とを比較した場合、Ｋ０始動でのトルク容量の方が相対的に大きく、着火始動でのトルク容量の方が相対的に小さくなる。すなわち、着火始動制御でのクランク軸２０のアシストトルクは、着火始動では燃焼室７１での燃焼エネルギを利用してクランク軸２０の回転を開始している分、Ｋ０始動制御でのクランク軸２０のクランキングトルクよりも少なくてすむ。このため、Ｋ０クラッチ９の伝達トルク容量は、着火始動制御の方がＫ０始動制御の場合と比較して相対的に小さくてすむ。したがって、車両制御システム１は、着火始動制御では、その分、電力消費を抑制してモータジェネレータ１０の負荷を相対的に低減することができる。ここでは、ＥＣＵ６は、例えば、燃焼室７１内の空気量の推定値やクランク軸２０の停止位置（停止クランク角度）、エンジン停止後からの経過時間等に応じて、着火始動が可能な状況において積極的に着火始動制御を実行する。これにより、車両制御システム１は、電力消費を抑制し燃費性能を向上することができる。
【００４７】
ところで、この車両制御システム１は、上記で説明した着火始動を行う場合、クランク軸２０が回転を開始した際に、この回転が燃料の燃焼エネルギによるものか、Ｋ０トルクによるものか区別して Ｋ０トルクなどを変更し始動パターンを変更することが好ましい。しかしながら、ＥＣＵ６は、クランク角センサ５３等の回転数センサによる検出結果では、燃料の燃焼エネルギによる回転開始と、Ｋ０トルクによる回転開始とを好適に区別することができないおそれがある。
【００４８】
そこで、本実施形態の車両制御システム１は、状態検出装置５が検出装置としての筒内圧センサ５５を含んで構成され、例えば、ＥＣＵ６が筒内圧センサ５５による検出結果に基づいて燃焼の開始の有無を判定し、これによって始動パターンを変更することで、より確実なエンジン始動を実現している。
【００４９】
本実施形態の筒内圧センサ５５は、燃焼室７１内の圧力である筒内圧を検出する。そして、ＥＣＵ６は、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧に基づいて、Ｋ０始動制御と着火始動制御とを切り替える。
【００５０】
具体的には、ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火した後、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が上昇しない場合、着火始動制御からＫ０始動制御に切り替えてエンジン７を始動する。
【００５１】
より詳細には、ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行し、膨張行程で停止した気筒の燃焼室７１に燃料を噴射して点火した場合に、筒内圧センサ５５が検出する当該燃焼室７１の筒内圧を監視する。ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火した後、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が低下した場合、着火始動制御からＫ０始動制御に切り替えてエンジン７を始動する。一方、ＥＣＵ６は、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が低下しなかった場合、着火始動制御を継続してエンジン７を始動する。
【００５２】
ここで、図３は、着火始動時の筒内圧の一例を表している。図３は、横軸をクランク角度とし、縦軸を筒内圧としている。図３中、実線Ｌ１１は適正な燃焼時の筒内圧、点線Ｌ１２は非燃焼時の筒内圧を表している。また、図３中、クランク角度θ１は始動処理開始前位置、クランク角度θ２は回転数センサ等による回転検知可能位置、クランク角度θ３は排気弁７８開弁位置を表している。本図からも明らかなように、着火始動により燃焼室７１内で適正に燃焼が発生した場合、筒内圧は、実線Ｌ１１に示すように上昇する。一方、燃焼室７１内で適正に燃焼が発生せず、Ｋ０トルク等によってクランク軸２０の回転が始まってしまった場合、典型的には、燃焼室７１内で燃料が燃焼しておらず、また、膨張行程で停止していたピストン７３が下降し燃焼室７１の容積が増えるので、筒内圧は、点線Ｌ１２に示すように低下する傾向にある。
【００５３】
したがって、ＥＣＵ６は、図３中に実線Ｌ１１で示すように、筒内圧が低下せず、上昇した場合、燃焼室７１内の燃料（混合気）が適正に着火、燃焼し、燃料の燃焼エネルギによって適正にクランク軸２０が回転し始めた状態であるものと推定することができる。この場合、ＥＣＵ６は、そのまま着火始動制御を継続してエンジン７を始動する。
【００５４】
一方、ＥＣＵ６は、筒内圧が低下した場合、一例として、［筒内圧＜始動前筒内圧×０．９５］を満たした場合、図３中に点線Ｌ１２で示すように、燃料（混合気）に点火したものの燃焼室７１内の燃料が適正に着火、燃焼せず、このため、燃料の燃焼エネルギによってではなく、Ｋ０トルクによってクランク軸２０が回転し始めてしまった状態であるものと推定できる。この場合、ＥＣＵ６は、燃焼室７１で燃料が適正に着火、燃焼していない状態で、着火始動を継続しても異常燃焼により始動時にショックが発生したり、始動に失敗（エンジンストール）したりするおそれがあることから、着火始動制御を中止し、Ｋ０始動制御に切り替えてエンジン７を始動する。
【００５５】
また、車両制御システム１は、着火始動を行う場合、例えば、燃料に点火し適正に燃焼が開始する前にクランク軸２０が回転し始めると、筒内の空気量が変化したり、排気弁７８が開弁したりしてしまい、そのままの状態で着火始動を継続してしまうと、始動に失敗するだけでなく、排気性能悪化や触媒劣化をまねくおそれがある。
【００５６】
これに対して、車両制御システム１は、上記のようにＥＣＵ６が着火始動時に筒内圧センサ５５によって検出される筒内圧を監視することで、クランク軸２０の回転が燃料の燃焼エネルギによるものであるか、Ｋ０トルクによるものであるかを、すばやく正確に区別することができる。この結果、ＥＣＵ６は、着火始動を行う際に、正確に燃焼の有無の判定を行うことができ、燃料が適正に燃焼していると判定した場合には、そのまま着火始動でエンジン７を始動することができる。一方、ＥＣＵ６は、燃料が適正に燃焼していないと判定した場合には、Ｋ０始動に移行することで、エンジン始動時に異常燃焼によるショック発生、始動失敗、排気性能悪化、触媒劣化等をまねくことなく、適正にエンジン７を始動することができる。
【００５７】
またここで、ＥＣＵ６は、好適には、着火始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火した後、予め設定された判定時間経過するまでに、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が予め設定された判定値より大きくならなかった場合、着火始動制御からＫ０始動制御に切り替えてエンジン７を始動することが好ましい。ここで、判定時間は、例えば、燃焼室７１内の燃料（混合気）に点火してから適正に着火し火炎が伝播する時間に応じて設定される。また、判定値は、例えば、点火時の筒内圧よりもやや高い筒内圧に応じて設定される。判定時間、判定値は、実車評価等に応じて予め設定され、ＥＣＵ６の記憶部に記憶されている。
【００５８】
ＥＣＵ６は、燃焼室７１に燃料を噴射して点火した後、判定時間が経過しても、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が判定値より大きくならなかった場合、すなわち、筒内圧が想定どおりに上昇しなかった場合、点火したものの、着火に失敗した、あるいは、失火した状態であるものと推定できる。この場合、ＥＣＵ６は、上記と同様に、着火始動制御を中止し、Ｋ０始動制御に切り替えてエンジン７を始動する。
【００５９】
この結果、ＥＣＵ６は、着火始動を行う際に、失火の判定を行うことができ、失火したと判定した場合には、Ｋ０始動に移行することで、エンジン始動時に異常燃焼によりショックが発生したり、始動に失敗したりすることなく、より確実にエンジン７を始動することができる。
【００６０】
さらに、本実施形態のＥＣＵ６は、より好適には、着火始動制御を実行する場合、燃焼室７１に燃料を噴射して点火した後、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が上昇した際に、クランク軸２０の回転にかかわらず、Ｋ０クラッチ９をスリップ状態としモータジェネレータ１０側からの動力によりクランク軸２０の回転のアシストを即座に開始することが好ましい。
【００６１】
この場合、ＥＣＵ６は、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が上昇した場合に、クランク角センサ５３等によってクランク軸２０の回転を検出する場合よりも早期に燃焼室７１での燃焼の開始を検出することができる。そして、ＥＣＵ６は、クランク軸２０の回転が検出される前であっても、燃焼室７１内の燃料が適正に着火、燃焼し筒内圧が上昇し、例えば、上述の判定値より大きくなったらすぐに油圧制御装置２８を制御し、Ｋ０クラッチ９に供給されるＫ０圧を増圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を待機時トルク容量から着火始動アシストトルク容量に増加させる。
【００６２】
これにより、車両制御システム１は、着火始動時にエンジン７に燃料噴射と点火信号を出力した後、クランク軸２０の回転が検出される前であっても、回転開始前に燃焼室７１内の燃料が適正に着火し燃焼が開始したことが確認された段階で、クランク軸２０の回転が開始することを先読みすることができ、すぐにＫ０トルクによってクランク軸２０の回転をアシストすることができる。この結果、車両制御システム１は、エンジン７始動時間を短縮することができ、より確実にかつ迅速にエンジン７を始動することができる。
【００６３】
次に、図４フローチャートを参照して車両制御システム１におけるＥＣＵ６による制御の一例を説明する。なお、これらの制御ルーチンは、数ｍｓないし数十ｍｓ毎の制御周期で繰り返し実行される。
【００６４】
まず、ＥＣＵ６は、状態検出装置５による検出結果や各部の作動状態に基づいて、着火始動制御を実行し着火始動を実施中であるか否かを判定する（ＳＴ１）。ＥＣＵ６は、着火始動を実施中でないと判定した場合（ＳＴ１：Ｎｏ）、今回の制御周期を終了し、次回の制御周期に移行する。
【００６５】
ＥＣＵ６は、着火始動を実施中であると判定した場合（ＳＴ１：Ｙｅｓ）、着火始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火した後、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が低下したか否かを判定する（ＳＴ２）。
【００６６】
ＥＣＵ６は、筒内圧が低下したと判定した場合（ＳＴ２：Ｙｅｓ）、着火始動制御を中止し、Ｋ０始動制御に切り替えてＫ０始動へ移行し（ＳＴ３）、今回の制御周期を終了し、次回の制御周期に移行する。この場合、ＥＣＵ６は、油圧制御装置２８を制御し、Ｋ０クラッチ９に供給されるＫ０圧を増圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を待機時トルク容量からＫ０始動クランキングトルク容量に増加させる。これにより。ＥＣＵ６は、Ｋ０トルクによってクランク軸２０をクランキングし、Ｋ０始動によってエンジン７を始動することができる。
【００６７】
ＥＣＵ６は、ＳＴ２にて筒内圧が低下していないと判定した場合（ＳＴ２：Ｎｏ）、着火始動を継続し（ＳＴ４）、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が増加し判定値より大きくなったか否かを判定する（ＳＴ５）。
【００６８】
ＥＣＵ６は、筒内圧が増加し判定値より大きくなったと判定した場合（ＳＴ５：Ｙｅｓ）、油圧制御装置２８を制御し、Ｋ０クラッチ９に供給されるＫ０圧を増圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を待機時トルク容量から着火始動アシストトルク容量に増加させ（ＳＴ６）、今回の制御周期を終了し、次回の制御周期に移行する。これにより、ＥＣＵ６は、Ｋ０トルクによってクランク軸２０の回転をアシストし、着火始動によってエンジン７を始動することができる。
【００６９】
ＥＣＵ６は、筒内圧が増加しておらず判定値より大きくなっていないと判定した場合（ＳＴ５：Ｎｏ）、燃焼室７１に燃料を噴射して点火してから判定時間Ｔｄが経過したか否かを判定する（ＳＴ７）。ＥＣＵ６は、判定時間Ｔｄが経過していないと判定した場合（ＳＴ７：Ｎｏ）、ＳＴ５に戻って以降の処理を繰り返し実行する。
【００７０】
ＥＣＵ６は、判定時間Ｔｄが経過したと判定した場合（ＳＴ７：Ｙｅｓ）、着火始動制御を中止し、Ｋ０始動制御に切り替えてＫ０始動へ移行し（ＳＴ８）、今回の制御周期を終了し、次回の制御周期に移行する。この場合、ＥＣＵ６は、ＳＴ３とほぼ同様の制御を実行する。
【００７１】
次に、図５のタイムチャートを参照して上記のように構成された車両制御システム１の動作の一例を説明する。図５は、横軸を時間軸とし、縦軸をＫ０圧設定値、回転数、筒内圧としている。図５中、実線Ｌ２１はＫ０圧設定値、実線Ｌ２２はモータ回転数、実線Ｌ２３はエンジン回転数、実線Ｌ２４は筒内圧を表している。この図５は、着火始動制御が実行された場合を表している。
【００７２】
ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行する場合、図５に示すように、まず、油圧制御装置２８を制御しプレチャージ圧Ｐｑｆを発生させた後、Ｋ０クラッチ９のＫ０圧をクランク軸２０が回転し始めない程度の待機時トルクに応じた待機時油圧Ｐ１に調圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を待機時トルク容量とする。そして、ＥＣＵ６は、時刻ｔ１にてエンジン７を制御し燃焼室７１に燃料を噴射し点火を開始する。この際、ＥＣＵ６は、モータジェネレータ１０を制御してモータ回転数をエンジン始動可能な回転数で保っておく。そして、ＥＣＵ６は、筒内圧が判定値より大きくなった時刻ｔ２にて油圧制御装置２８を制御しＫ０クラッチ９のＫ０圧を着火始動時のアシストトルクに応じた着火始動アシスト時油圧Ｐ２に増圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を着火始動アシストトルク容量とする。この場合、ＥＣＵ６は、例えば、点線Ｌ２５に示すようにクランク角センサ５３等によってクランク軸２０の回転を検出する場合よりも早期に、クランク軸２０の回転のアシストを開始することができる。そして、ＥＣＵ６は、モータジェネレータ１０側からの動力の一部によりクランク軸２０の回転をアシストしてエンジン７を完全に始動する。その後、ＥＣＵ６は、エンジン回転数が自律運転可能な回転数となりエンジン７が完全に始動しエンジン回転数とモータ回転数とがほぼ同期した時刻ｔ３にて、油圧制御装置２８を制御しＫ０クラッチ９のＫ０圧を係合油圧Ｐ３に増圧しＫ０クラッチ９を完全に係合した係合状態とする。
【００７３】
以上で説明した実施形態に係る車両制御システム１、ＥＣＵ６は、着火始動を行う際に、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧に基づいて、正確に燃焼の有無の判定を行うことができるので、状況に応じてより適切に着火始動とＫ０始動とを切り替えて、確実にエンジン７を始動することができる。
【００７４】
なお、上述した本発明の実施形態に係る車両制御システム及び制御装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。
【００７５】
以上で説明した車両制御システム１は、ダンパ機構８等を備えない構成であってもよい。
【００７６】
以上で説明した車両制御システム１は、エンジン７自体にスタータを設けて、このスタータによってエンジン７のクランク軸２０を回転（クランキング）し、エンジン７を始動させる第３始動制御（スタータ始動制御）を併用してもよい。
【００７７】
以上で説明したＥＣＵ６は、筒内圧センサ５５による検出結果に基づいて、Ｋ０圧等を切り替えて着火始動とＫ０始動とを切り替えるだけでなく、エンジン７の始動時に、燃料噴射装置７０による噴射量、点火プラグ７７による点火時期の遅角量等を変更するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１ 車両制御システム
２ 車両
３ 駆動輪
４ 駆動装置
５ 状態検出装置
６ ＥＣＵ（制御装置）
７ エンジン（内燃機関）
９ Ｋ０クラッチ（クラッチ）
１０ モータジェネレータ（回転電機）
２０ クランク軸（出力軸）
２８ 油圧制御装置
５５ 筒内圧センサ（検出装置）
７１ 燃焼室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システム及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載され、車両を制御するための従来のシステムとして、例えば、特許文献１には、パラレルハイブリッド駆動部であって、ドライブトレーン内に内燃機関、特に燃料を直接噴射する機構を備えた内燃機関が統合されており、さらにこの内燃機関と少なくとも１つの電気駆動部との間には分離クラッチが配設されたハイブリッド駆動部が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５２７４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような特許文献１に記載のハイブリッド駆動部は、クランクシャフトの停止位置が上死点１００°〜１２０°である場合には直噴によりエンジン始動し、それ以外の場合には制御部によって分離クラッチが制御され、スタータ支援なしの動的な直結スタートによりエンジン始動を行っているが、例えば、より確実なエンジン始動の点で、更なる改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、確実に内燃機関を始動することができる車両制御システム及び制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る車両制御システムは、車両の走行用動力源である筒内直接噴射式の内燃機関及び回転電機と、前記内燃機関と前記回転電機とを連結可能であるクラッチと、前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記クラッチをスリップ状態とし前記回転電機側からの動力により前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動する第１始動制御と、前記内燃機関の出力軸の回転が停止した状態で前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記出力軸を回転させた後に前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記出力軸の回転をアシストし前記内燃機関を始動する第２始動制御とを実行可能である制御装置と、前記内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する検出装置とを備え、前記制御装置は、前記第２始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火した後、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が上昇しない場合、前記第２始動制御から前記第１始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動することを特徴とする。
【０００７】
また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記第２始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火した後、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が低下した場合、前記第２始動制御から前記第１始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動し、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が低下しなかった場合、前記第２始動制御を継続して前記内燃機関を始動するものとすることができる。
【０００８】
また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記第２始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火した後、予め設定された判定時間経過するまでに、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が予め設定された判定値より大きくならなかった場合、前記第２始動制御から前記第１始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動するものとすることができる。
【０００９】
また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記第２始動制御を実行する場合、前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火した後、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が上昇した際に、前記内燃機関の出力軸の回転にかかわらず、前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記内燃機関の出力軸の回転のアシストを開始するものとすることができる。
【００１０】
また、上記車両制御システムでは、前記制御装置は、前記第２始動制御として、前記内燃機関の出力軸が回転しない程度に前記クラッチをスリップ状態とした後、前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記クラッチの伝達トルクを増大させて前記内燃機関を始動するものとすることができる。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、車両の駆動輪への動力の伝達経路に対して、走行用動力源である筒内直接噴射式の内燃機関、クラッチ、走行用動力源である回転電機の順で配置される駆動装置を制御する制御装置であって、前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記クラッチをスリップ状態とし前記回転電機側からの動力により前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動する第１始動制御と、前記内燃機関の出力軸の回転が停止した状態で前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記出力軸を回転させた後に前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記出力軸の回転をアシストし前記内燃機関を始動する第２始動制御とを実行可能であり、さらに、前記第２始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火した後、検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が上昇しない場合、前記第２始動制御から前記第１始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る車両制御システム、制御装置は、確実に内燃機関を始動することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態に係る車両制御システムの概略構成図である。
【図２】図２は、実施形態に係る車両制御システムのエンジンの燃焼室を含む部分断面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る車両制御システムのエンジンの筒内圧について説明する線図である。
【図４】図４は、実施形態に係る車両制御システムのＥＣＵによる制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、実施形態に係る車両制御システムの動作の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１５】
［実施形態］
図１は、実施形態に係る車両制御システムの概略構成図、図２は、実施形態に係る車両制御システムのエンジンの燃焼室を含む部分断面図、図３は、実施形態に係る車両制御システムのエンジンの筒内圧について説明する線図、図４は、実施形態に係る車両制御システムのＥＣＵによる制御の一例を示すフローチャート、図５は、実施形態に係る車両制御システムの動作の一例を示すタイムチャートである。
【００１６】
本実施形態は、１つのモータジェネレータと１つのエンジンを備えたいわゆる１モータパラレルハイブリッド形式の車両制御システムである。本実施形態は、車両に適用されるものであり、典型的には、下記の構成要素を有している。
（１）筒内圧センサ（ＣＰＳ）を取り付けた直噴エンジン。
（２）エンジンとモータジェネレータとを接断自在なクラッチ。
【００１７】
そして、本実施形態は、これらの構成要素によって、エンジン始動を行う場合に、例えば、筒内圧に基づいて第１始動制御と第２始動制御とを切り替えることで、状況に応じたより確実なエンジン始動を実現している。
【００１８】
具体的には、本実施形態の車両制御システム１は、図１に示すように、車両２に搭載され、この車両２を制御するためのシステムであり、典型的には、車両２のエンジン停止状態からの始動を制御するエンジン始動制御システムである。車両２は、車両２を走行させるための走行用動力源（原動機）として、内燃機関としてのエンジン７と、回転電機としてのモータジェネレータ１０とを搭載したいわゆる「ハイブリッド車両」である。より詳細には、車両２は、１つのモータジェネレータ１０と自動変速機である変速機１２とを備えたいわゆる１ＭＧ＋ＡＴ型の「パラレルハイブリッド車両」である。
【００１９】
車両制御システム１は、車両２の駆動輪３を駆動する駆動装置４と、車両２の状態を検出する状態検出装置５と、駆動装置４を含む車両２の各部を制御する制御装置としてのＥＣＵ６とを備える。
【００２０】
駆動装置４は、車両２においてパラレルハイブリッド形式のパワートレーンを構成し、１つのエンジン７と、１つのモータジェネレータ１０とを有し、これらにより駆動輪３を回転駆動するものである。
【００２１】
駆動装置４は、エンジン７と、ダンパ機構８と、クラッチとしてのＫ０クラッチ９と、モータジェネレータ１０とを備える。さらに、駆動装置４は、トルクコンバータ１１と、変速機１２と、プロペラ軸１３と、デファレンシャルギヤ１４と、ドライブ軸１５とを備える。また、トルクコンバータ１１は、ロックアップ機構１６と、流体伝達機構１７とを含んで構成される。変速機１２は、Ｃ１クラッチ１８と、変速機本体１９とを含んで構成される。
【００２２】
この駆動装置４は、各構成要素が駆動輪３への動力の伝達経路に対して、エンジン７、ダンパ機構８、Ｋ０クラッチ９、モータジェネレータ１０、トルクコンバータ１１のロックアップ機構１６、流体伝達機構１７、変速機１２のＣ１クラッチ１８、変速機本体１９、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５の順で相互に動力伝達可能に配置される。この場合、駆動装置４は、エンジン７の出力軸（内燃機関出力軸）であるクランク軸２０とモータジェネレータ１０の出力軸（電動機出力軸）であるのロータ軸２１とがダンパ機構８、Ｋ０クラッチ９を介して連結される。さらに、駆動装置４は、ロータ軸２１と駆動輪３とがトルクコンバータ１１、変速機１２、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５等を介して連結される。
【００２３】
より詳細には、エンジン７は、燃焼室７１（図２参照）で燃料を燃焼させることにより燃料のエネルギを機械的仕事に変換して動力として出力する熱機関である。エンジン７は、燃料の燃焼に伴ってクランク軸２０に機械的な動力（エンジントルク）を発生させ、この機械的動力をクランク軸２０から出力可能である。
【００２４】
ここで、本実施形態のエンジン７は、図２に示すように、いわゆる多気筒筒内直接噴射式の内燃機関である。すなわち、エンジン７は、燃料噴射装置（インジェクタ）７０によって燃料噴霧７０ａを燃焼室７１に直接噴射するものである。エンジン７は、シリンダボア７２内に往復運動可能に設けられるピストン７３が２往復する間に一連の４行程を行う、いわゆる４サイクルエンジンである。エンジン７は、典型的には、ピストン７３がシリンダボア７２内を吸気行程上死点から下降することで、吸気弁７４の開弁に伴って、吸気管、サージタンク、インテークマニホールド、吸気ポート７５等の吸気通路７６を介して燃焼室７１内に空気が吸入される（吸気行程）。そして、エンジン７は、ピストン７３が吸気行程下死点を経てシリンダボア７２内を上昇することで空気が圧縮される（圧縮行程）。このとき、エンジン７は、吸気行程又は圧縮行程にて燃料噴射装置７０から燃焼室７１内へ燃料が噴射され、この燃料と空気とが混合して混合気を形成する。そして、エンジン７は、ピストン７３が圧縮行程上死点付近に近づくと点火プラグ７７により混合気に点火され、該混合気が着火して燃焼し、その燃焼圧力によりピストン７３を下降させる（膨張行程）。燃焼後の混合気は、ピストン７３が膨張行程下死点を経て吸気行程上死点に向かって再び上昇することで、排気弁７８の開弁に伴って、排気ポート７９を介して排気ガスとして放出される（排気行程）。このピストン７３のシリンダボア７２内での往復運動は、コネクティングロッドを介してクランク軸２０（図１参照）に伝えられ、ここで回転運動に変換され、出力として取り出される。そして、ピストン７３は、カウンタウェイトと共にクランク軸２０が慣性力によりさらに回転することで、このクランク軸２０の回転に伴ってシリンダボア７２内を往復する。このクランク軸２０が２回転することで、ピストン７３はシリンダボア７２を２往復し、この間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行い、燃焼室７１内で１回の爆発が行われる。
【００２５】
このエンジン７は、車両２の停車中、走行中にかかわらず、作動状態と非作動状態とを切り替え可能である。ここで、エンジン７の作動状態（エンジン７を作動させた状態）とは、駆動輪３に作用させる動力を発生する状態であり、燃焼室７１で燃料を燃焼して生じる熱エネルギをトルクなどの機械的エネルギの形で出力する状態である。つまり、エンジン７は、作動状態では燃焼室７１で燃料を燃焼させて車両２の駆動輪３に作用させる動力を発生する。一方、エンジン７の非作動状態、すなわち、エンジン７の作動を停止させた状態とは、動力の発生を停止した状態であり、燃焼室７１への燃料の供給をカットし（フューエルカット）、燃焼室７１で燃料を燃焼させずトルクなどの機械的エネルギを出力しない状態である。
【００２６】
図１に戻って、Ｋ０クラッチ９は、エンジン７のクランク軸２０とモータジェネレータ１０のロータ軸２１とをダンパ機構８を介して連結可能である。Ｋ０クラッチ９は、クランク軸２０とロータ軸２１とを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態と、係合状態と解放状態との間のスリップ状態とに切り替え可能である。Ｋ０クラッチ９は、係合状態となることで、クランク軸２０とロータ軸２１とをダンパ機構８を介して一体回転可能に連結し、エンジン７とモータジェネレータ１０との間での動力伝達が可能な状態となる。一方、Ｋ０クラッチ９は、解放状態となることでクランク軸２０とロータ軸２１とを切り離しエンジン７とモータジェネレータ１０との間での動力伝達が遮断された状態となる。
【００２７】
Ｋ０クラッチ９は、種々のクラッチを用いることができ、例えば、湿式多板クラッチや乾式単板クラッチ等の摩擦式ディスククラッチ装置を用いることができる。ここでは、Ｋ０クラッチ９は、例えば、Ｋ０クラッチ９に供給される作動油の油圧であるクラッチ油圧に応じて作動する油圧式の装置である。Ｋ０クラッチ９は、クラッチ油圧に応じた係合力（クラッチ板を係合する押圧力）が０である場合に係合が完全に解除された解放状態となり、係合力が大きくなるにしたがってスリップ状態（半係合状態）を経て完全に係合した係合状態となる。Ｋ０クラッチ９における伝達トルクは、解放状態では０であり、スリップ状態では係合力に応じた大きさとなり、係合状態では最大となる。なお、以下で説明するＣ１クラッチ１８、ロックアップクラッチ２５についてもこのＫ０クラッチ９とほぼ同様である。
【００２８】
モータジェネレータ１０は、例えば、交流同期電動機等である。モータジェネレータ１０は、固定子としてのステータ２２がケース等に固定され、回転子としてのロータ２３がステータ２２の径方向内側に配置されてロータ軸２１に一体回転可能に結合される。モータジェネレータ１０は、インバータなどを介して蓄電装置としてのバッテリ２４から供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能（力行機能）と、入力された機械的動力を電力に変換しインバータなどを介してバッテリ２４に充電する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えた回転電機である。モータジェネレータ１０は、例えば、バッテリ２４からインバータを介して交流電力の供給を受けて駆動し、ロータ軸２１に機械的な動力（モータトルク）を発生させ、この機械的動力をロータ軸２１から出力可能である。
【００２９】
トルクコンバータ１１は、流体継手の一種であり、モータジェネレータ１０のロータ軸２１に連結される。トルクコンバータ１１は、エンジン７又はモータジェネレータ１０からの動力を、ロックアップクラッチ２５を介して伝達するロックアップ機構１６と、作動油（作動流体）を介して伝達する流体伝達機構１７とを有する。ロックアップ機構１６は、ロックアップクラッチ２５を介してロータ軸２１とトルクコンバータ１１の出力軸（流体伝達装置出力軸）２６とを連結可能である。流体伝達機構１７は、ポンプ（ポンプインペラ）１７ｐ、タービン（タービンランナ）１７ｔ、ステータ１７ｓ、ワンウェイクラッチ１７ｃ等を含んで構成され、内部に作動流体としての作動油が充填される。ポンプ１７ｐは、ロータ軸２１と一体回転可能に連結され、タービン１７ｔは、出力軸２６と一体回転可能に連結される。ロックアップクラッチ２５は、ロータ軸２１とタービン１７ｔとを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態と、係合状態と解放状態との間のスリップ状態とに切り替え可能である。トルクコンバータ１１は、エンジン７又はモータジェネレータ１０からの動力を、ロックアップクラッチ２５の状態に応じて、ロックアップ機構１６、又は、流体伝達機構１７を介して出力軸２６に伝達し、この出力軸２６から出力することができる。
【００３０】
変速機１２は、トルクコンバータ１１からの動力を、Ｃ１クラッチ１８を介して変速機本体１９に伝達し、変速機本体１９にて変速して駆動輪３側に出力する。Ｃ１クラッチ１８は、トルクコンバータ１１の出力軸２６と駆動輪３とを変速機本体１９、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５等を介して連結可能である。ここでは、Ｃ１クラッチ１８は、トルクコンバータ１１の出力軸２６と変速機本体１９の入力軸２７とを動力伝達可能に係合した係合状態と、この係合を解除した解放状態と、係合状態と解放状態との間のスリップ状態とに切り替え可能である。変速機本体１９は、例えば、有段自動変速機（ＡＴ）、無段自動変速機（ＣＶＴ）、マルチモードマニュアルトランスミッション（ＭＭＴ）、シーケンシャルマニュアルトランスミッション（ＳＭＴ）、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）などのいわゆる自動変速機である。ここでは、変速機本体１９は、例えば、有段自動変速機が適用される。
【００３１】
デファレンシャルギヤ１４は、プロペラ軸１３からの動力を、各ドライブ軸１５を介して各駆動輪３に伝達する。デファレンシャルギヤ１４は、車両２が旋回する際に生じる旋回の中心側、つまり内側の駆動輪３と、外側の駆動輪３との回転速度の差を吸収する。
【００３２】
上記のように構成される駆動装置４は、エンジン７が発生させた動力をクランク軸２０からダンパ機構８、Ｋ０クラッチ９、ロータ軸２１、トルクコンバータ１１、変速機１２、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５を介して駆動輪３に伝達することができる。また、駆動装置４は、モータジェネレータ１０が発生させた動力をロータ軸２１から、Ｋ０クラッチ９を介さずに、トルクコンバータ１１、変速機１２、プロペラ軸１３、デファレンシャルギヤ１４、ドライブ軸１５を介して駆動輪３に伝達することができる。この結果、車両２は、駆動輪３と路面との接地面に駆動力［Ｎ］が生じ、これにより走行することができる。
【００３３】
状態検出装置５は、車両２の状態を検出するものであり、車両２の状態を表す種々の状態量や物理量、スイッチ類の作動状態等を検出するものである。状態検出装置５は、ＥＣＵ６と電気的に接続されており、相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行うことができる。状態検出装置５は、例えば、アクセル開度センサ５０、ブレーキセンサ５１、車速センサ５２、クランク角センサ５３、充電状態検出器５４等を含む。アクセル開度センサ５０は、運転者による車両２のアクセルペダルの操作量（アクセル操作量、加速要求操作量）に相当するアクセル開度を検出する。ブレーキセンサ５１は、運転者による車両２のブレーキペダルの操作量（ブレーキ操作量、制動要求操作量）に相当するマスタシリンダ圧、あるいは、ブレーキ踏力等を検出する。車速センサ５２は、車両２の走行速度である車速を検出する。クランク角センサ５３は、クランク軸２０の回転角度であるクランク角度を検出する。ＥＣＵ６は、このクランク角度に基づいて、エンジン７の各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別すると共に、クランク軸２０の回転数（回転速度）であるエンジン回転数を算出することができる。充電状態検出器５４は、バッテリ２４の蓄電量（充電量）やバッテリ電圧等に応じた蓄電状態ＳＯＣを検出する。
【００３４】
ＥＣＵ６は、車両制御システム１の全体の制御を統括的に行い、エンジン７やモータジェネレータ１０等を協調して制御するための制御ユニットである。ＥＣＵ６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＥＣＵ６は、状態検出装置５が電気的に接続され、また、エンジン７の燃料噴射装置７０、点火プラグ７７、スロットル装置、モータジェネレータ１０のインバータ、バッテリ２４等が電気的に接続される。さらに、ＥＣＵ６は、Ｋ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８及び変速機本体１９等に油圧制御装置２８を介して接続され、油圧制御装置２８を介してこれらの動作を制御する。ＥＣＵ６は、状態検出装置５が検出した検出結果に対応した電気信号が入力され、入力された検出結果に応じてエンジン７、モータジェネレータ１０のインバータ、油圧制御装置２８等の駆動装置４の各部に駆動信号を出力しこれらの駆動を制御する。
【００３５】
ここで、油圧制御装置２８は、作動流体としての作動油（オイル）の油圧によって、変速機本体１９の変速動作やＫ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８等の係合要素の係合・解放・スリップ動作を制御するものである。油圧制御装置２８は、ＥＣＵ６により制御される種々の公知の油圧制御回路を含んで構成され、例えば、複数の油路、オイルリザーバ、オイルポンプ、複数の電磁弁などを含んで構成される。油圧制御装置２８は、ＥＣＵ６からの信号に応じて、駆動装置４の各部に供給される作動油の流量あるいは油圧を制御する。
【００３６】
ＥＣＵ６は、例えば、アクセル開度、車速等に基づいてエンジン７のスロットル装置を制御し、吸気通路７６のスロットル開度を調節し、吸入空気量を調節して、その変化に対応して燃料噴射量を制御し、燃焼室７１に充填される混合気の量を調節してエンジン７の出力を制御する。また、ＥＣＵ６は、例えば、アクセル開度、車速等に基づいて油圧制御装置２８を制御し、変速機本体１９の変速動作やＫ０クラッチ９、ロックアップクラッチ２５、Ｃ１クラッチ１８等の係合・解放・スリップ動作等を制御する。
【００３７】
上記のように構成される車両制御システム１は、ＥＣＵ６が駆動装置４を制御し、エンジン７とモータジェネレータ１０とを併用又は選択使用することで、車両２を様々な走行モードで走行させることができる。
【００３８】
ＥＣＵ６は、例えば、Ｋ０クラッチ９を係合状態（Ｋ０クラッチＯＮ）としかつエンジン７を作動させ、走行用動力源であるエンジン７とモータジェネレータ１０とのうちエンジン７から出力する動力（エンジントルク）のみを駆動輪３に伝達させる。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。これにより、車両制御システム１は、「エンジン走行」モードを実現することができる。したがって、車両２は、走行用動力源のうちエンジン７のみを用いて走行することができる。
【００３９】
また、ＥＣＵ６は、例えば、上記のようにＫ０クラッチ９を係合状態（Ｋ０クラッチＯＮ）としかつエンジン７を作動させた状態で、要求駆動力やバッテリ２４の蓄電状態ＳＯＣに応じてモータジェネレータ１０を力行させ、エンジン７から出力する動力と、モータジェネレータ１０から出力する動力（モータトルク）とを統合して駆動輪３に伝達させる。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。これにより、車両制御システム１は、「ＨＶ走行」モードを実現することができる。したがって、車両２は、エンジン７とモータジェネレータ１０とを併用して走行することができる。
【００４０】
さらに、ＥＣＵ６は、例えば、Ｋ０クラッチ９を解放状態（Ｋ０クラッチＯＦＦ）としかつエンジン７を停止し非作動状態とした上で、モータジェネレータ１０を力行させ、走行用動力源であるエンジン７とモータジェネレータ１０とのうちモータジェネレータ１０から出力する動力のみを駆動輪３に伝達させる。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。また、エンジン７は、非作動状態でありかつＫ０クラッチ９が解放状態であるから、クランク軸２０の回転も停止している。これにより、車両制御システム１は、「ＥＶ走行」モードを実現することができる。したがって、車両２は、走行用動力源のうちモータジェネレータ１０のみを用いて走行することができる。このとき、車両２は、基本的にはクランク軸２０とロータ軸２１とがＫ０クラッチ９にて機械的に切り離された状態となり、エンジン７の回転抵抗が作用しない状態となる。
【００４１】
また、ＥＣＵ６は、例えば、車両２の減速走行時に、モータジェネレータ１０を制御し、駆動輪３からロータ軸２１に伝達される動力によってモータジェネレータ１０にて回生により発電し、これに伴ってロータ軸２１に生じる機械的動力（負のモータトルク）を駆動輪３に伝達する。このとき、Ｃ１クラッチ１８は、係合状態（Ｃ１クラッチＯＮ）となっている。これにより、車両制御システム１は、「回生走行」モードを実現することができる。したがって、車両２は、モータジェネレータ１０により回生制動されて減速走行することができる。
【００４２】
そして、ＥＣＵ６は、例えば、エンジン７が非作動状態でありクランク軸２０の回転が停止した状態からエンジン７を始動する場合、異なる２つの始動モードでエンジン７を始動することができる。ＥＣＵ６は、状況に応じて第１始動制御としてのＫ０始動制御と、第２始動制御としての着火始動制御とを使い分けることができる。
【００４３】
ＥＣＵ６は、Ｋ０始動制御を実行する場合、モータジェネレータ１０をエンジン７のスタータモータとして利用しエンジン７を始動させる。この場合、ＥＣＵ６は、下記のようにしてＫ０始動制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ６は、エンジン７、モータジェネレータ１０、及び、Ｋ０クラッチ９を制御し、まず、Ｋ０クラッチ９をスリップ状態としモータジェネレータ１０側からの動力によりエンジン７のクランク軸２０を回転（クランキング）させる。すなわち、ＥＣＵ６は、Ｋ０クラッチ９をスリップ状態としモータジェネレータ１０が出力する動力の一部をクランク軸２０のクランキングトルク（始動トルク）として利用してクランク軸２０を回転させる。そして、ＥＣＵ６は、クランク軸２０を回転させた後に、回転数が所定回転数を超えたら、燃料噴射装置７０から燃焼室７１に燃料を噴射し点火プラグ７７によって点火しエンジン７を始動する（Ｋ０始動）。その後、ＥＣＵ６は、エンジン回転数が自律運転可能な回転数となりエンジン７が完全に始動しエンジン回転数とモータ回転数とがほぼ同期した際にＫ０クラッチ９を完全に係合した係合状態とする。
【００４４】
また、ＥＣＵ６は、エンジン７が筒内直接噴射式の内燃機関であるため、下記のようにして着火始動制御を実行することでもエンジン７を始動させることができる。すなわち、ＥＣＵ６は、エンジン７を制御し、クランク軸２０の回転が停止した状態で燃料噴射装置７０から燃焼室７１に燃料を噴射し点火プラグ７７によって点火してクランク軸２０を回転させてエンジン７を始動する。ここでは、ＥＣＵ６は、エンジン７、モータジェネレータ１０、及び、Ｋ０クラッチ９を制御し、まず、クランク軸２０の回転が停止した状態でエンジン７の燃焼室７１、典型的には膨張行程で停止した気筒の燃焼室７１に燃料を噴射して点火し、燃料の燃焼エネルギによってクランク軸２０の回転を開始する。その後、ＥＣＵ６は、燃焼によりクランク軸２０が回転を開始した状態でＫ０クラッチ９の伝達トルクを増大させて、Ｋ０クラッチ９を介したモータジェネレータ１０側からの動力の一部によりクランク軸２０の回転をアシストしてエンジン７を始動する（着火始動）。その後、ＥＣＵ６は、エンジン回転数が自律運転可能な回転数となりエンジン７が完全に始動しエンジン回転数とモータ回転数とがほぼ同期した際にＫ０クラッチ９を完全に係合した係合状態とする。
【００４５】
このとき、ＥＣＵ６は、この着火始動制御では混合気への点火が完了するまではＫ０クラッチ９のトルク容量をクランク軸２０が回転し始めない程度の大きさの待機時トルク容量に設定しておく。つまり、ＥＣＵ６は、着火始動制御として、点火が完了するまではクランク軸２０が回転しない程度にＫ０クラッチ９をスリップ状態としＫ０クラッチ９のトルク容量を待機時トルク容量とする。その後、ＥＣＵ６は、燃焼室７１に燃料を噴射して点火しクランク軸２０を回転させた後にＫ０クラッチ９の伝達トルク（トルク容量）を増大させてエンジン７を始動する。これにより、この車両制御システム１は、燃焼が開始してクランク軸２０の回転が始まったら、すぐにＫ０クラッチ９のトルク容量を着火始動アシストトルク容量に増加し、Ｋ０クラッチ９を介してクランク軸２０にアシストトルクを伝達することができる。この結果、車両制御システム１は、より確実にかつ迅速にエンジン７を始動することができる。なお、この待機時トルク容量は、０であってもよい。この場合、ＥＣＵ６は、着火始動制御として、クランク軸２０の回転が停止した状態で燃焼室７１に燃料を噴射して点火しクランク軸２０を回転させた後にＫ０クラッチ９をスリップ状態としＫ０クラッチ９の伝達トルク（トルク容量）を増大させてエンジン７を始動する。
【００４６】
なお、ＥＣＵ６は、油圧制御装置２８を制御して、Ｋ０クラッチ９に供給されるクラッチ油圧であるＫ０圧を調節し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を調節することで、エンジン７の始動時におけるＫ０クラッチ９の伝達トルク（以下、「Ｋ０トルク」という場合がある。）を調節することができる。ここでは、Ｋ０クラッチ９のトルク容量は、Ｋ０始動と着火始動とを比較した場合、Ｋ０始動でのトルク容量の方が相対的に大きく、着火始動でのトルク容量の方が相対的に小さくなる。すなわち、着火始動制御でのクランク軸２０のアシストトルクは、着火始動では燃焼室７１での燃焼エネルギを利用してクランク軸２０の回転を開始している分、Ｋ０始動制御でのクランク軸２０のクランキングトルクよりも少なくてすむ。このため、Ｋ０クラッチ９の伝達トルク容量は、着火始動制御の方がＫ０始動制御の場合と比較して相対的に小さくてすむ。したがって、車両制御システム１は、着火始動制御では、その分、電力消費を抑制してモータジェネレータ１０の負荷を相対的に低減することができる。ここでは、ＥＣＵ６は、例えば、燃焼室７１内の空気量の推定値やクランク軸２０の停止位置（停止クランク角度）、エンジン停止後からの経過時間等に応じて、着火始動が可能な状況において積極的に着火始動制御を実行する。これにより、車両制御システム１は、電力消費を抑制し燃費性能を向上することができる。
【００４７】
ところで、この車両制御システム１は、上記で説明した着火始動を行う場合、クランク軸２０が回転を開始した際に、この回転が燃料の燃焼エネルギによるものか、Ｋ０トルクによるものか区別して Ｋ０トルクなどを変更し始動パターンを変更することが好ましい。しかしながら、ＥＣＵ６は、クランク角センサ５３等の回転数センサによる検出結果では、燃料の燃焼エネルギによる回転開始と、Ｋ０トルクによる回転開始とを好適に区別することができないおそれがある。
【００４８】
そこで、本実施形態の車両制御システム１は、状態検出装置５が検出装置としての筒内圧センサ５５を含んで構成され、例えば、ＥＣＵ６が筒内圧センサ５５による検出結果に基づいて燃焼の開始の有無を判定し、これによって始動パターンを変更することで、より確実なエンジン始動を実現している。
【００４９】
本実施形態の筒内圧センサ５５は、燃焼室７１内の圧力である筒内圧を検出する。そして、ＥＣＵ６は、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧に基づいて、Ｋ０始動制御と着火始動制御とを切り替える。
【００５０】
具体的には、ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火した後、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が上昇しない場合、着火始動制御からＫ０始動制御に切り替えてエンジン７を始動する。
【００５１】
より詳細には、ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行し、膨張行程で停止した気筒の燃焼室７１に燃料を噴射して点火した場合に、筒内圧センサ５５が検出する当該燃焼室７１の筒内圧を監視する。ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火した後、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が低下した場合、着火始動制御からＫ０始動制御に切り替えてエンジン７を始動する。一方、ＥＣＵ６は、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が低下しなかった場合、着火始動制御を継続してエンジン７を始動する。
【００５２】
ここで、図３は、着火始動時の筒内圧の一例を表している。図３は、横軸をクランク角度とし、縦軸を筒内圧としている。図３中、実線Ｌ１１は適正な燃焼時の筒内圧、点線Ｌ１２は非燃焼時の筒内圧を表している。また、図３中、クランク角度θ１は始動処理開始前位置、クランク角度θ２は回転数センサ等による回転検知可能位置、クランク角度θ３は排気弁７８開弁位置を表している。本図からも明らかなように、着火始動により燃焼室７１内で適正に燃焼が発生した場合、筒内圧は、実線Ｌ１１に示すように上昇する。一方、燃焼室７１内で適正に燃焼が発生せず、Ｋ０トルク等によってクランク軸２０の回転が始まってしまった場合、典型的には、燃焼室７１内で燃料が燃焼しておらず、また、膨張行程で停止していたピストン７３が下降し燃焼室７１の容積が増えるので、筒内圧は、点線Ｌ１２に示すように低下する傾向にある。
【００５３】
したがって、ＥＣＵ６は、図３中に実線Ｌ１１で示すように、筒内圧が低下せず、上昇した場合、燃焼室７１内の燃料（混合気）が適正に着火、燃焼し、燃料の燃焼エネルギによって適正にクランク軸２０が回転し始めた状態であるものと推定することができる。この場合、ＥＣＵ６は、そのまま着火始動制御を継続してエンジン７を始動する。
【００５４】
一方、ＥＣＵ６は、筒内圧が低下した場合、一例として、［筒内圧＜始動前筒内圧×０．９５］を満たした場合、図３中に点線Ｌ１２で示すように、燃料（混合気）に点火したものの燃焼室７１内の燃料が適正に着火、燃焼せず、このため、燃料の燃焼エネルギによってではなく、Ｋ０トルクによってクランク軸２０が回転し始めてしまった状態であるものと推定できる。この場合、ＥＣＵ６は、燃焼室７１で燃料が適正に着火、燃焼していない状態で、着火始動を継続しても異常燃焼により始動時にショックが発生したり、始動に失敗（エンジンストール）したりするおそれがあることから、着火始動制御を中止し、Ｋ０始動制御に切り替えてエンジン７を始動する。
【００５５】
また、車両制御システム１は、着火始動を行う場合、例えば、燃料に点火し適正に燃焼が開始する前にクランク軸２０が回転し始めると、筒内の空気量が変化したり、排気弁７８が開弁したりしてしまい、そのままの状態で着火始動を継続してしまうと、始動に失敗するだけでなく、排気性能悪化や触媒劣化をまねくおそれがある。
【００５６】
これに対して、車両制御システム１は、上記のようにＥＣＵ６が着火始動時に筒内圧センサ５５によって検出される筒内圧を監視することで、クランク軸２０の回転が燃料の燃焼エネルギによるものであるか、Ｋ０トルクによるものであるかを、すばやく正確に区別することができる。この結果、ＥＣＵ６は、着火始動を行う際に、正確に燃焼の有無の判定を行うことができ、燃料が適正に燃焼していると判定した場合には、そのまま着火始動でエンジン７を始動することができる。一方、ＥＣＵ６は、燃料が適正に燃焼していないと判定した場合には、Ｋ０始動に移行することで、エンジン始動時に異常燃焼によるショック発生、始動失敗、排気性能悪化、触媒劣化等をまねくことなく、適正にエンジン７を始動することができる。
【００５７】
またここで、ＥＣＵ６は、好適には、着火始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火した後、予め設定された判定時間経過するまでに、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が予め設定された判定値より大きくならなかった場合、着火始動制御からＫ０始動制御に切り替えてエンジン７を始動することが好ましい。ここで、判定時間は、例えば、燃焼室７１内の燃料（混合気）に点火してから適正に着火し火炎が伝播する時間に応じて設定される。また、判定値は、例えば、点火時の筒内圧よりもやや高い筒内圧に応じて設定される。判定時間、判定値は、実車評価等に応じて予め設定され、ＥＣＵ６の記憶部に記憶されている。
【００５８】
ＥＣＵ６は、燃焼室７１に燃料を噴射して点火した後、判定時間が経過しても、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が判定値より大きくならなかった場合、すなわち、筒内圧が想定どおりに上昇しなかった場合、点火したものの、着火に失敗した、あるいは、失火した状態であるものと推定できる。この場合、ＥＣＵ６は、上記と同様に、着火始動制御を中止し、Ｋ０始動制御に切り替えてエンジン７を始動する。
【００５９】
この結果、ＥＣＵ６は、着火始動を行う際に、失火の判定を行うことができ、失火したと判定した場合には、Ｋ０始動に移行することで、エンジン始動時に異常燃焼によりショックが発生したり、始動に失敗したりすることなく、より確実にエンジン７を始動することができる。
【００６０】
さらに、本実施形態のＥＣＵ６は、より好適には、着火始動制御を実行する場合、燃焼室７１に燃料を噴射して点火した後、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が上昇した際に、クランク軸２０の回転にかかわらず、Ｋ０クラッチ９をスリップ状態としモータジェネレータ１０側からの動力によりクランク軸２０の回転のアシストを即座に開始することが好ましい。
【００６１】
この場合、ＥＣＵ６は、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が上昇した場合に、クランク角センサ５３等によってクランク軸２０の回転を検出する場合よりも早期に燃焼室７１での燃焼の開始を検出することができる。そして、ＥＣＵ６は、クランク軸２０の回転が検出される前であっても、燃焼室７１内の燃料が適正に着火、燃焼し筒内圧が上昇し、例えば、上述の判定値より大きくなったらすぐに油圧制御装置２８を制御し、Ｋ０クラッチ９に供給されるＫ０圧を増圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を待機時トルク容量から着火始動アシストトルク容量に増加させる。
【００６２】
これにより、車両制御システム１は、着火始動時にエンジン７に燃料噴射と点火信号を出力した後、クランク軸２０の回転が検出される前であっても、回転開始前に燃焼室７１内の燃料が適正に着火し燃焼が開始したことが確認された段階で、クランク軸２０の回転が開始することを先読みすることができ、すぐにＫ０トルクによってクランク軸２０の回転をアシストすることができる。この結果、車両制御システム１は、エンジン７始動時間を短縮することができ、より確実にかつ迅速にエンジン７を始動することができる。
【００６３】
次に、図４フローチャートを参照して車両制御システム１におけるＥＣＵ６による制御の一例を説明する。なお、これらの制御ルーチンは、数ｍｓないし数十ｍｓ毎の制御周期で繰り返し実行される。
【００６４】
まず、ＥＣＵ６は、状態検出装置５による検出結果や各部の作動状態に基づいて、着火始動制御を実行し着火始動を実施中であるか否かを判定する（ＳＴ１）。ＥＣＵ６は、着火始動を実施中でないと判定した場合（ＳＴ１：Ｎｏ）、今回の制御周期を終了し、次回の制御周期に移行する。
【００６５】
ＥＣＵ６は、着火始動を実施中であると判定した場合（ＳＴ１：Ｙｅｓ）、着火始動制御を実行し、燃焼室７１に燃料を噴射して点火した後、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が低下したか否かを判定する（ＳＴ２）。
【００６６】
ＥＣＵ６は、筒内圧が低下したと判定した場合（ＳＴ２：Ｙｅｓ）、着火始動制御を中止し、Ｋ０始動制御に切り替えてＫ０始動へ移行し（ＳＴ３）、今回の制御周期を終了し、次回の制御周期に移行する。この場合、ＥＣＵ６は、油圧制御装置２８を制御し、Ｋ０クラッチ９に供給されるＫ０圧を増圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を待機時トルク容量からＫ０始動クランキングトルク容量に増加させる。これにより。ＥＣＵ６は、Ｋ０トルクによってクランク軸２０をクランキングし、Ｋ０始動によってエンジン７を始動することができる。
【００６７】
ＥＣＵ６は、ＳＴ２にて筒内圧が低下していないと判定した場合（ＳＴ２：Ｎｏ）、着火始動を継続し（ＳＴ４）、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧が増加し判定値より大きくなったか否かを判定する（ＳＴ５）。
【００６８】
ＥＣＵ６は、筒内圧が増加し判定値より大きくなったと判定した場合（ＳＴ５：Ｙｅｓ）、油圧制御装置２８を制御し、Ｋ０クラッチ９に供給されるＫ０圧を増圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を待機時トルク容量から着火始動アシストトルク容量に増加させ（ＳＴ６）、今回の制御周期を終了し、次回の制御周期に移行する。これにより、ＥＣＵ６は、Ｋ０トルクによってクランク軸２０の回転をアシストし、着火始動によってエンジン７を始動することができる。
【００６９】
ＥＣＵ６は、筒内圧が増加しておらず判定値より大きくなっていないと判定した場合（ＳＴ５：Ｎｏ）、燃焼室７１に燃料を噴射して点火してから判定時間Ｔｄが経過したか否かを判定する（ＳＴ７）。ＥＣＵ６は、判定時間Ｔｄが経過していないと判定した場合（ＳＴ７：Ｎｏ）、ＳＴ５に戻って以降の処理を繰り返し実行する。
【００７０】
ＥＣＵ６は、判定時間Ｔｄが経過したと判定した場合（ＳＴ７：Ｙｅｓ）、着火始動制御を中止し、Ｋ０始動制御に切り替えてＫ０始動へ移行し（ＳＴ８）、今回の制御周期を終了し、次回の制御周期に移行する。この場合、ＥＣＵ６は、ＳＴ３とほぼ同様の制御を実行する。
【００７１】
次に、図５のタイムチャートを参照して上記のように構成された車両制御システム１の動作の一例を説明する。図５は、横軸を時間軸とし、縦軸をＫ０圧設定値、回転数、筒内圧としている。図５中、実線Ｌ２１はＫ０圧設定値、実線Ｌ２２はモータ回転数、実線Ｌ２３はエンジン回転数、実線Ｌ２４は筒内圧を表している。この図５は、着火始動制御が実行された場合を表している。
【００７２】
ＥＣＵ６は、着火始動制御を実行する場合、図５に示すように、まず、油圧制御装置２８を制御しプレチャージ圧Ｐｑｆを発生させた後、Ｋ０クラッチ９のＫ０圧をクランク軸２０が回転し始めない程度の待機時トルクに応じた待機時油圧Ｐ１に調圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を待機時トルク容量とする。そして、ＥＣＵ６は、時刻ｔ１にてエンジン７を制御し燃焼室７１に燃料を噴射し点火を開始する。この際、ＥＣＵ６は、モータジェネレータ１０を制御してモータ回転数をエンジン始動可能な回転数で保っておく。そして、ＥＣＵ６は、筒内圧が判定値より大きくなった時刻ｔ２にて油圧制御装置２８を制御しＫ０クラッチ９のＫ０圧を着火始動時のアシストトルクに応じた着火始動アシスト時油圧Ｐ２に増圧し、Ｋ０クラッチ９のトルク容量を着火始動アシストトルク容量とする。この場合、ＥＣＵ６は、例えば、点線Ｌ２５に示すようにクランク角センサ５３等によってクランク軸２０の回転を検出する場合よりも早期に、クランク軸２０の回転のアシストを開始することができる。そして、ＥＣＵ６は、モータジェネレータ１０側からの動力の一部によりクランク軸２０の回転をアシストしてエンジン７を完全に始動する。その後、ＥＣＵ６は、エンジン回転数が自律運転可能な回転数となりエンジン７が完全に始動しエンジン回転数とモータ回転数とがほぼ同期した時刻ｔ３にて、油圧制御装置２８を制御しＫ０クラッチ９のＫ０圧を係合油圧Ｐ３に増圧しＫ０クラッチ９を完全に係合した係合状態とする。
【００７３】
以上で説明した実施形態に係る車両制御システム１、ＥＣＵ６は、着火始動を行う際に、筒内圧センサ５５が検出する筒内圧に基づいて、正確に燃焼の有無の判定を行うことができるので、状況に応じてより適切に着火始動とＫ０始動とを切り替えて、確実にエンジン７を始動することができる。
【００７４】
なお、上述した本発明の実施形態に係る車両制御システム及び制御装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。
【００７５】
以上で説明した車両制御システム１は、ダンパ機構８等を備えない構成であってもよい。
【００７６】
以上で説明した車両制御システム１は、エンジン７自体にスタータを設けて、このスタータによってエンジン７のクランク軸２０を回転（クランキング）し、エンジン７を始動させる第３始動制御（スタータ始動制御）を併用してもよい。
【００７７】
以上で説明したＥＣＵ６は、筒内圧センサ５５による検出結果に基づいて、Ｋ０圧等を切り替えて着火始動とＫ０始動とを切り替えるだけでなく、エンジン７の始動時に、燃料噴射装置７０による噴射量、点火プラグ７７による点火時期の遅角量等を変更するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１ 車両制御システム
２ 車両
３ 駆動輪
４ 駆動装置
５ 状態検出装置
６ ＥＣＵ（制御装置）
７ エンジン（内燃機関）
９ Ｋ０クラッチ（クラッチ）
１０ モータジェネレータ（回転電機）
２０ クランク軸（出力軸）
２８ 油圧制御装置
５５ 筒内圧センサ（検出装置）
７１ 燃焼室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行用動力源である筒内直接噴射式の内燃機関及び回転電機と、
前記内燃機関と前記回転電機とを連結可能であるクラッチと、
前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記クラッチをスリップ状態とし前記回転電機側からの動力により前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動する第１始動制御と、前記内燃機関の出力軸の回転が停止した状態で前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記出力軸を回転させた後に前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記出力軸の回転をアシストし前記内燃機関を始動する第２始動制御とを実行可能である制御装置と、
前記内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する検出装置とを備え、
前記制御装置は、前記第２始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火した後、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が上昇しない場合、前記第２始動制御から前記第１始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動することを特徴とする、
車両制御システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第２始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火した後、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が低下した場合、前記第２始動制御から前記第１始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動し、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が低下しなかった場合、前記第２始動制御を継続して前記内燃機関を始動する、
請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第２始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火した後、予め設定された判定時間経過するまでに、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が予め設定された判定値より大きくならなかった場合、前記第２始動制御から前記第１始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動する、
請求項１又は請求項２に記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第２始動制御を実行する場合、前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火した後、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が上昇した際に、前記内燃機関の出力軸の回転にかかわらず、前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記内燃機関の出力軸の回転のアシストを開始する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第２始動制御として、前記内燃機関の出力軸が回転しない程度に前記クラッチをスリップ状態とした後、前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記クラッチの伝達トルクを増大させて前記内燃機関を始動する、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項６】
車両の駆動輪への動力の伝達経路に対して、走行用動力源である筒内直接噴射式の内燃機関、クラッチ、走行用動力源である回転電機の順で配置される駆動装置を制御する制御装置であって、
前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記クラッチをスリップ状態とし前記回転電機側からの動力により前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動する第１始動制御と、前記内燃機関の出力軸の回転が停止した状態で前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記出力軸を回転させた後に前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記出力軸の回転をアシストし前記内燃機関を始動する第２始動制御とを実行可能であり、
さらに、前記第２始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火した後、検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が上昇しない場合、前記第２始動制御から前記第１始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動することを特徴とする、
制御装置。
【請求項１】
車両の走行用動力源である筒内直接噴射式の内燃機関及び回転電機と、
前記内燃機関と前記回転電機とを連結可能であるクラッチと、
前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記クラッチをスリップ状態とし前記回転電機側からの動力により前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動する第１始動制御と、前記内燃機関の出力軸の回転が停止した状態で前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記出力軸を回転させた後に前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記出力軸の回転をアシストし前記内燃機関を始動する第２始動制御とを実行可能である制御装置と、
前記内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する検出装置とを備え、
前記制御装置は、前記第２始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火した後、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が上昇しない場合、前記第２始動制御から前記第１始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動することを特徴とする、
車両制御システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第２始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火した後、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が低下した場合、前記第２始動制御から前記第１始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動し、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が低下しなかった場合、前記第２始動制御を継続して前記内燃機関を始動する、
請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第２始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火した後、予め設定された判定時間経過するまでに、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が予め設定された判定値より大きくならなかった場合、前記第２始動制御から前記第１始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動する、
請求項１又は請求項２に記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第２始動制御を実行する場合、前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火した後、前記検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が上昇した際に、前記内燃機関の出力軸の回転にかかわらず、前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記内燃機関の出力軸の回転のアシストを開始する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第２始動制御として、前記内燃機関の出力軸が回転しない程度に前記クラッチをスリップ状態とした後、前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記クラッチの伝達トルクを増大させて前記内燃機関を始動する、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項６】
車両の駆動輪への動力の伝達経路に対して、走行用動力源である筒内直接噴射式の内燃機関、クラッチ、走行用動力源である回転電機の順で配置される駆動装置を制御する制御装置であって、
前記内燃機関、前記回転電機、及び、前記クラッチを制御し、前記クラッチをスリップ状態とし前記回転電機側からの動力により前記内燃機関の出力軸を回転させた後に前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記内燃機関を始動する第１始動制御と、前記内燃機関の出力軸の回転が停止した状態で前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して点火し前記出力軸を回転させた後に前記クラッチを介した前記回転電機側からの動力により前記出力軸の回転をアシストし前記内燃機関を始動する第２始動制御とを実行可能であり、
さらに、前記第２始動制御を実行し、前記燃焼室に燃料を噴射して点火した後、検出装置が検出する前記燃焼室内の圧力が上昇しない場合、前記第２始動制御から前記第１始動制御に切り替えて前記内燃機関を始動することを特徴とする、
制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９５１５５（Ｐ２０１３−９５１５５Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３６５０９（Ｐ２０１１−２３６５０９）
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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